什么是 高速光伏公路
高速光伏公路成为2018年中国太阳能光伏行业出现的新热点。所谓的光伏路面技术就是把汽车、自行车、人等行驶行走的道路和太阳能光伏发电设备相结合,使原本普普通通的路面既能正常行人、行车,同时还可以利用太阳能光伏设备发电。虽然看起来是两者简单结合的新事物,但其实包涵了很多新技术:
1、新太阳能光伏材料的普及使用——薄膜太阳能电池
众所周知,公认的第一代光伏电池是晶硅太阳能电池,其生产设备工艺简单、转化效率较高、价格较低、投资小见效快的特点在十年内推动了中国光伏产业的飞跃式发展。而随着太阳能光伏技术不断被其他领域所重视,晶硅电池硬、脆、重的特性限制了其在特殊行业里使用,转化效率衰退块、热斑等问题也缩短了其使用寿命,所以如今大热的光伏路面并不适合使用晶硅电池作为承受高压、高温、耐久的基本要求。光伏路面在国际上并不属于新鲜事物,在欧洲几年前就已经建成多条,但基本都是有薄膜太阳能电池作为发电组件。如今在国内铜铟镓硒、砷化镓薄膜太阳能电池技术已经达到甚至超过国际水平,产能也在逐年递增,随着薄膜太阳能产能的提升,价格也将大幅下降,全国光伏公路建设速度将继续加快。
2、透明、耐磨、耐高温的路面新材料——塑料路面
公园绿道、广场地面等非常适合铺设光伏路面,除了发电以外还是很好的节能环保教育示范工程。但对于光伏路面来说最主要的并不是作秀,而是实实在在的产生经济效益,那么就必须能在全国纵横交错的高速公路上实际运用,把这路面资源用到极致。晶硅太阳能电池表面必须使用超白、超硬的浮法玻璃来保护电池板,但在高速公路上铺设大量光滑的玻璃路面是肯定行不通的,即使是薄膜太阳能电池使用的透明、耐热塑料封装也未必能长期承受轮胎的摩擦。所以对于这种塑料路面必须确保高透光的前提下,还要具备高速路面的严苛要求。
3、白天发电、晚上发光——新的路面设施
据报道,将来光伏路面还可以给行驶在路面上的新能源汽车充电,这会牵涉到汽车改装和无线充电技术的使用,暂时还难以实现。但光伏路面发出的电供给高速测速、交通警示灯、警告牌、红绿灯等交通设施是没有技术壁垒的,甚至目前中益兴业薄膜太阳能光伏路面已经有白天发电、晚上发光的功能,使路面照明问题都得到了解决,漫长的夜间高速长途之旅再也不是漆黑一片了。另外光伏路面还可以利用电能发热融雪,解决了北方路面积雪问题。
4、建设、维修、防盗——新的维护保养制度
最近济南刚建成的光伏环城高速公路一段光伏组件被盗也成为了关注热点,在城市周边都出现被盗窃的情况,那么在城际之间人迹罕至的路面上,监控监管工作就更难进行了。另外光伏路面的线路铺设、日后保养维修等都要受到天气情况制约等一系列问题都有待实践经验积累。
除此之外,绵延几十公里甚至几百上千公路的光伏路面电站发电并网系统问题如何解决?北方冬天低温、南方夏季高温是否会严重影响光伏路面电池使用寿命?出现交通事故,车辆燃烧、化学液体泄漏等是否会对路面造成大面积损坏?... ...光伏路面前景的确十分广阔,而且还能带动其他产业发展,促进新材料研发使用,一项项的技术难关都会被克服,中国的光伏路面也会越建越多,成为中国另一张崭新名片。
文章来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家
光伏发电在道路需要符合三个条件才能发电。
1、要有房屋所有权。光伏电站不管建设在城市还是农村、户用还是工商业,要看是否有房屋使用权。
2、屋顶的建设面积要大于30㎡,承重最低20kg/㎡,屋顶倾斜角度适中,倾斜角度在15°左右属于适中角度(各地有所不同),太陡峭会影响施工的难度,造成安装人员的安全隐患,发电效率也将大大减弱。
3、周边环境。屋顶不能受周边房屋、树木等遮挡。组件长期被遮挡,被遮的太阳电池组件发热,产生热斑效应,严重的情况下会损坏太阳电池组件。
2017年12月28日,完全独立于中国的研发的世界上第一条光伏高速公路在济南,揭幕并正式通车。山东半透明路面已经铺设,部分车辆已经开始在路面上进行测试。光伏高速公路一般指光伏光伏智能路中的智能道路,全称是承载高速光伏路面,是指顶层为类似磨砂玻璃的半透明新材料,摩擦系数高于传统沥青路面的道路。
光伏电站项目前期阶段主要的工作有考察、备案申请、开工前准备、开工许可等主要工作。
一、项目前期考察
对项目地形、周边环境条件(交通、物资采购、市场的劳动力、道路、水电)电网结构及年负荷量、消耗负荷能力、接入系统的电压等级、接入间隔合适、送出线路长度廊道的条件、和当地电网公司的政策等条件进行考察。二、项目备案申请阶段
根据前期考察的情况。确定项目地,与当地政府签订开发协议书(投资框架协议),然后进入项目的备案申请阶段。开始开展项目备案申请工作。
三、电网接入的批准
电网接入批准所需的要件有:
※业主递交《项目并网请示》
※省网公司批准后,出具《项目并网批复》
※凭《项目并网批复》,委托具备资质设计院,编制《项目接入系统设计方案》
※报省网公司,由省网公司组织专家进行评审,出具《项目接入系统方案审查意见》
※根据《项目接入系统方案审查意见》,出具终板《项目接入系统设计方案》,并出具《项目电网接入意见》
太阳能公路应用了一种承载式光伏路面技术,该技术将符合车辆通行条件的光伏发电组件直接铺设在道路路面上,从而实现太阳能发电。光伏路面表层被称为“透明混凝土”,其技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面,还能够实现电热转换,同步融化路面积雪。路面光伏不必额外占用土地,能为沿线城市和居民提供优质的清洁能源,改善自然环境。
除了绿色安全外,太阳能公路还有其他“技能”。据央视网报道,这条太阳能路面下还预留了电磁感应线圈。随着未来电动汽车无线技术的配套,电动汽车在此路段行驶过程中或可实现边跑边充电。此外,在这段光伏路面上,预留的信息化端口在未来还可接入各种信息采集设备,例如,将车辆信息、拥堵状况等信息汇聚成交通大数据,作为智慧城市发展的一个部分。
在2016年,全球首段“太阳能公路”在法国西北部图鲁夫尔欧佩尔什镇正式投入使用。这是目前世界上第一段真正可供机动车行驶的“太阳能公路”,能将太阳能转化为电能,为城市供电。
随着人类社会智能化、信息化的不断深入,相信未来会有越来越多的太阳能公路出现在我们的生活中,实现边行驶边充电。
1、医院
医院作为能源消耗较高的公共服务机构,在未来的节能减排和降耗工作中面临很大的压力,积极探索绿色医院建设及发展模式,促进绿色建筑理念及节能降耗技术的科学运用尤为重要。
2、学校
学校天然具备安装光伏电站的优势:① 电站建在学校屋顶,相当于一个大的科普基地;② 学校拥有较广阔的屋顶,结构好,用电量稳定;③ 学校运营稳定,产权清晰,融资相对容易。
3、通信基站
通信基站数量多,分布范围广,而且必须保证一天24小时不断电。在没有接入分布式光伏,一旦遇到停电的情况,工作人员需要启动柴油发电机来保证临时供电,运维成本较高,如果加上分布式光伏发电系统,无论从实用性还是经济性方面,都具有极高的安装价值。
4、高速公路(非路面)
据悉,截至2020年底全国高速公路通车里程超过15万公里,光伏+高速公路已经得到广泛的应用,譬如山东、河北、湖北、江苏、浙江都有充分利用高速公路的空间资源,实现了光伏发电、交通运输、节能减排、道路养护的有机融合的案例。将高速公路作为光伏发电的新载体,引领了光伏产业的新潮流,打造了绿色高速的新形象,为后来的智慧公路做了很好的铺垫。光伏一般安装在高速公路的服务区、道路中间或两旁、隧道处或者直铺在公路上。
5、水厂(污水处理/净水厂)
根据住建部公布2020年4月的数据显示,全国累计超过4300座污水处理厂和5000座自来水厂,污水处理和自来水厂有着大面积的水处理水池,另外,污水处理厂污水处理年均耗电量比较大,安装光伏后有很大的经济效益;光伏发电项目利用污水处理厂的屋顶、沉淀池、生化池和接触池等处在其上面加装太阳能光伏板有着得天独厚的空间优势。另外,多数污水厂是地方国有企业,业务持续性有保障。
6、车棚/停车场
光伏车棚是一种与建筑相结合最为简易可行的方式,光伏车棚具备遮阳挡雨、吸热性好,还可实现光(储)充一体,为新能源汽车、电瓶车提供清洁能源,在工业园区、商业区、医院、学校等有着越来越广泛的应用。
7、光伏办公楼/商场/酒店/超市
办公楼和商场有制冷/热、电梯、灯光等很多用电设备,属于高能耗场所,有些屋面比较宽裕。光伏板在屋顶可以起到隔热的效果,在夏天可以减少空调的耗电。
8、光伏仓储/物流
仓储物流中心的自动分拣系统、配送系统、仓储温度控制系统等均需充足的电量供应。而仓储物流中心拥有面积较大的屋顶资源,非常适合安装分布式光伏系统。二者结合,将打造出绿色、智能的仓储物流基地。
9、工业厂房/园区
工业厂房是应用最广泛的、也是最多的工商业项目,工业厂房安装光伏电站可以利用闲置屋顶,盘活固定资产,节约峰值电费,余电上网增加企业收益,还可以促进节能减排,产生良好的社会效益。